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抑制性钻井液水平迈上新台阶
2017-12-20 来源:本站原创
    人们对钻井液抑制性的认识有了提高,并逐步重视。为提高钻井液的抑制性,聚醚多元醇(聚合醇)得到重视。利用聚合醇的浊点效应,当钻井液的井底循环温度高于聚合醇浊点时,聚合醇发生相分离,不溶解的聚合醇封堵泥页岩的孔喉,阻止钻井液滤液进入地层,可以根据不同地层温度选择不同浊点的产品,以达到有效控制井壁稳定的目的。

此外,聚合醇通过在泥页岩表面产生强烈吸附(吸附量随温度升高而增加),形成一层类似油的憎水膜,不仅可以阻止泥页岩水化、膨胀与分散,且能提高钻井液的润滑性。以聚合醇为主剂配制而成的环保型水基钻井液体系(聚合醇钻井液),不但具有油基钻井液的优异性能,而且不存在污染环境和干扰地质录井问题。但由于品种混乱(润滑剂、抑制剂、防塌剂、防卡剂等五花八门),产品质量差别大,产品价格不一,其结果反而掩盖了聚合醇的优势。尽管有一些关于聚合物钻井液体系的研究与应用,也见到了良好效果,遗憾的是,由于聚合醇的主体作用没有充分体现,聚合醇钻井液的优势没有有效发挥,没能形成真正意义上的聚合醇钻井液体系。甲基葡萄糖苷(MEG)钻井液进一步受到重视。

由于以MEG为主剂形成的MEG钻井液体系在防塌机理及常规钻井液性能方面类似油基钻井液,能有效抑制泥页岩水化膨胀,维持井眼稳定,具有良好的动/静态携砂能力和流变性能、抗污染能力、润滑能力以及储层保护能力,并且无毒、易生物降解,对环境影响极小,因此在应用中见到了明显效果,应用前景广阔。与MEG相比,阳离子型甲基葡萄糖苷不仅进一步提高了钻井液的抑制防塌能力,也使钻井液的抗温能力有了明显提高。

近期,基于国外的经验,人们对伯胺在钻井液中的抑制性和井壁稳定能力有了新的认识,具有绿色环保的高性能胺基抑制钻井液体系逐步受到重视。实践证明,有机胺类处理剂具有优异的抑制能力,尤其以胺基聚醚或聚醚胺(APE)最为典型,其独特的分子结构,能很好地镶嵌在黏土层间,并使黏土层紧密结合在一起,从而起到抑制黏土水化膨胀、防止井壁坍塌的作用。同时具有一定的降低表面张力的作用,对黏土的Zeta电势影响小,且其抑制性持久,具有成膜作用,有利于井壁稳定和储层保护。APE对钙膨润土分散体系的流变性无不良影响,适用于高温高固相钻井液体系,可改善体系的抑制性和流变性。这些优势奠定了APE钻井液体系发展的基础。此外,高钙盐、有机盐和硅酸盐等强抑制性钻井液体系也得到了进一步应用和发展。

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